Устройство для регистрации процесса развития трещин

(и) 872642 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Йюз Советских Социалистических Республик) М. Кл ением заявки Ме с при осударственный комитет 3) Приоритет Совета Министров СССРоо делам изобретенийОпубликовано 15,09,77. Бюллетень М 3 Дата опубликования описания 20.09,77 нрытн Авторыизобретени аранов, В. Л. Склярский и С, Н, Ружинский(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ПРОЦЕС РАЗ В ИТ ИЯ ТРЕ 1 Ц И ИИзобретение относится к области измерительной техники, а именно к измерению процессов разрушения материалов с образованием трещин.Известно устройство для регистрации процесса развития трещин, содержащее несколько датчиков трещин, выполненных в виде токопроводящих полосок, разрываемых трещиной при ее развитии. Контроль целости этих полосок осуществляется с помощью переносного омметра, соединенного с выводами датчика посредством гибких механически подсоединенных проводников 111.Недостаток известного устройства в том, что оно не позволяет регистрировать быстро- переменные процессы,Известно также устройство для регистрации процесса развития трещин и управления процессом нагружения, содержащее несколько датчиков трещин, расположенных один за другим по направлению развития трещин, проводные линии связи, соединенные с датчиками, и измерительный прибор, регистрирующий момент срабатывания датчика на электромеханическом реле 2.Известное устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.Недостаток известного устройства в том, что число проводников в линии связи равно числу датчиков и точность измерения быстропеременных процессов невысокая.Цель изобретения - сокращение числапроводников в линии связи и повышение 5 точности измерения быстропеременных процессов.Для достижения этой цели предлагаемоеустройство снабжено резисторами с последоватсльно-возрастающим номиналом сопро тивления, каждый из которых последовательно соединен с соответствующим датчиком, потепцпометром балансировки, соединенным через линии связи с концами цепочек, образованных соответствующими датчиком и рези стором, и образующим вместе с этими цепочками четырехплечий измерительный мост, аналоговым регистратором с механическим приводом перемещенияносителя информации, вход которого соединен с диагональю 2 О моста, шаговым двигателем, связанным сприводом перемещения носителя информации, делителем числа импульсов с цепью регулировки коэффициента деления, выход которого соединен с обмоткой шагового двига тсля, амплитудным дискриминатором величины един чного импульса, вход которого соединен с диагональю моста. а выход - с цепью регулировки коэффициента деления делителя, и гснсратором опорных импульсов, выход ЗО которого соединен со входом делителя, а чис10 15 20 25 ло импульсов про 11 орциб 11 ально числу Циклов нагружения или времени нагружения,На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит несколько датчиков 1 трещин, представляющих собой электропроводные полоски, расположенные один за другим по направлению предполагаемого развития трещины. К одному концу каждого датчика трещин подсоединен один из резисторов 2, отличающихся один от другого номиналом сопротивления, Номиналы сопротивления выбирают последовательно возрастающими по мере удаления соответствующего датчика от предполагаемой точки заро 5 кдения трещины, С помощью проводных линий 3 связи концы цепочек, образованных резисторами 2 и датчиками 1 трещин, соединены с крайними выводами потенциометра 4 балансировки. К этим же выводам подводится постоянное напряжение питания от источника (на чертеже не показан), Цепочки из резисторов 2 и датчиков 1 трещин вместе с участками резистора потенциометра, заключенными между его средним выводом и каждым из крайних выводов, образуют четырехплечий мост 5.Измерительная диагональ этого моста образуется между средним выводом потенциометра и линией 3 связи, идущей к общей точке всех датчиков трещин. Напряжение в этой диагонали регистрируется в качестве сигнала, однозначно связанного с длиной трещины.Мост 5 своей измерительной диагональю соединен с аналоговым регистратором б, имеющим механический привод 7 перемещения носителя информации. С приводом 7 связан шаговый двигатель 8, Параллельно регистратору 6 к измерительной диагонали моста подключен амплитудный дискриминатор 9 величины единичного импульса, срабатывающий при превышении выходным сигналом заранее установленного уровня напряжения, Выход дискриминатора 9 соединен с цепью регулировки коэфициента деления делителя 10 числа импульсов. Вход делителя 10 соединен с генератором 11 опорных импульсов, а выход - через усилитель с обмоткой шагового двигателя 8. Частота следования импульсов от генератора 11 устанавливается либо кратной частоте следования циклов нагружения, либо постоянной. При этом число импульсов на входе делителя будет пропорционально числу циклов нагружения или времени нагружения.Предлагаемое устройство работает следующим образом.В начальный момент напряжение разбалацса мостовой схемы минимально, а скорость перемещения носителя информации, определяемая частотой следования импульсов на обмотке шагового двигателя 8, также минимальна, По мере роста длины трещины и разрыва датчиков 1 на носителе информации записываются последовательно-возрастающие по уровню ступе 11 ьки, При достижении цапря 30 35 40 45 50 55 60 б 5 же 1111 я на выходе моста 5, равного уровн 1 о срабатывания дискриминатора 9, последний переключает делитель 10 на меньший коэффициент деления, и скорость перемещения носителя информации возрастает. Момент перехода на носителе от одной скорости протяжки к друтой определяется по моменту появления ступеньки, соответствующей уровню срабатывания дискриминатора 9.Использование амплитудно-модулированного сигнала от датчиков трещины дает возможность сократить число проводников влинии 3 связи до трех. Это существенно упрощает установку устройства на объекте измерений и дает ощутимый экономический эффект вследствие удешевления кабельной сети, Использование шагового двигателя и переключаемой скорости перемещения носителя информации дает возможность экономить носитель информации, при этом запись участка быстропеременного процесса разрушения трещины, превысившей критическую длину, более наглядна, Таким образом, повышается точность измерений. Формула изобретения Устройство для регистрации процесса развития трещин, содержащее несколько датчиков трещин, расположенных один за другим по направлению предполагаемого развития трещины, проводцые линии связи, соединенные с датчиками, и регистратор, вход которого соединен с линиями связи, отличающее с я тем, что, с целью сокращения числа проводников в линии связи и повышения точности измерения быстропеременных процессов, оцо снабжено резисторами с последовательно-возрастающим номиналом сопротивления, каждый из которых последовательно соединен с соответствующим датчиком, потенциометром балансировки, соединенным через линии связи с концами цепочек, образованных соответствующими датчиком и резистором, и образующим вместе с этими цепочками четырехплечий измерительный мост, аналоговым регистратором с механическим приводом перемещения носителя информации, вход которого соединен с диагональю моста, шаговым двигателем, связанным с приводом перемещения носителя информации, делителем числа импульсов с целью регулировки коэф фициента деления, выход которого соединен с обмоткой шагового двигателя, амплитудным дискриминатором величины единичного импульса, вход которого соединен с диагональю моста, а выход - с цепью регулировки коэффициента деления делителя, и генератором опорных импульсов, выход которого соединен со входом делителя, а число импульсов пропорционально числу циклов нагружения или времени нагружения,Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе672642 Составитель Н. Тимошенко Техред М. Семенов Редактор О. Торгашева Корректор А Степанова Заказ 194/7 Изд. М 729 Тираж 907 ИПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/52. Авторское свидетельство СССР М 364868,кл. Ст 01 М 3/32, 1966.